离子聚合物-金属复合材料模糊PID控制方法研究

作者：胡小品; 常龙飞^*; 李超群; 卞长生; 朱子才

来源：合肥工业大学学报(自然科学版), 2019, 42(08): 1047-1052.

• 柔性智能材料
• 电致动聚合物
• 离子聚合物-金属复合材料
• 松弛效应
• 模糊控制
• PID控制

文章针对离子聚合物-金属复合材料(ionic polymer metal composite,IPMC)的松弛效应,将模糊控制与PID控制相结合设计了模糊PID控制器,实现了其PID的参数自整定功能;采用Matlab/Simulink分别对模糊PID控制系统和常规PID控制系统进行仿真,仿真结果表明,模糊PID控制系统响应时间为0.2 s,远小于常规PID控制系统的1.5 s,模糊PID控制系统的最大超调量比常规PID控制系统降低了74.5%,稳态误差降低了65.6%;采用STC51单片机对模糊PID控制系统和常规PID控制系统进行了IPMC末端输出位移控制实验,结果表明模糊PID控制系统的最大超调量比常规PID控制系统降低了77%,稳态误差降低了49%。该文设计的模糊PID控制系统对IPMC末端输出位移的控制效果比常规PID控制系统有了显著改进,对IPMC材料的应用具有较为重要的促进作用。

• 单位
  机械结构强度与振动国家重点实验室; 合肥工业大学